Système de barres électriques et disposition de sous-station électrique

Il existe de nombreux schémas de systèmes de barres d'alimentation électrique, mais le choix d'un schéma particulier dépend du voltage du système, de la position de la sous-station dans le système de puissance électrique, de la flexibilité requise dans le système et des coûts à engager.

Les principaux critères à prendre en compte lors de la sélection d'un schéma d'agencement particulier de barres d'alimentation

1. Simplicité du système.

2. Facilité d'entretien des différents équipements.

3. Minimisation des interruptions pendant l'entretien.

4. Prévision future d'extension avec la croissance de la demande.

5. Optimisation de la sélection du schéma d'agencement des barres d'alimentation pour qu'il offre un rendement maximal du système.

Certains agencements de barres d'alimentation très couramment utilisés sont discutés ci-dessous-

Système de barre d'alimentation unique

Le système de barre d'alimentation unique est le plus simple et le moins cher. Dans ce schéma, tous les alimentateurs et la baie de transformateur sont connectés à une seule barre d'alimentation comme indiqué.

Avantages du système de barre d'alimentation unique

1. Ce système est très simple en conception.

2. Ce système est très économique.

3. Ce système est très pratique à utiliser.

Inconvénients du système de barre d'alimentation unique

1. L'une des principales difficultés de ce type d'agencement est que l'entretien des équipements de n'importe quelle baie ne peut être effectué sans interrompre l'alimentateur ou le transformateur connecté à cette baie.

2. Les tableaux de distribution intérieurs de 11 kV ont souvent un agencement de barre d'alimentation unique.

Système de barre d'alimentation unique avec sectionneur de barre d'alimentation

Certains avantages sont réalisés si une barre d'alimentation unique est sectionnée avec un disjoncteur. Si il y a plus d'une entrée et que les sources d'entrée et les alimentateurs sortants sont répartis uniformément sur les sections comme indiqué dans la figure, l'interruption du système peut être réduite à un niveau raisonnable.

Avantages du système de barre d'alimentation unique avec sectionneur de barre d'alimentation

Si l'une des sources est hors du système, toutes les charges peuvent encore être alimentées en fermant le disjoncteur de sectionnement de la barre d'alimentation ou le disjoncteur de couplage de la barre. Si une section du système de barre d'alimentation est en maintenance, une partie de la charge de la sous-station peut être alimentée en énergisant l'autre section de la barre d'alimentation.

Inconvénients du système de barre d'alimentation unique avec sectionneur de barre d'alimentation

1. Comme dans le cas d'un système de barre d'alimentation unique, l'entretien des équipements de n'importe quelle baie ne peut être effectué sans interrompre l'alimentateur ou le transformateur connecté à cette baie.

2. L'utilisation d'un isolateur pour la sectionnement de la barre d'alimentation ne remplit pas son objectif. Les isolateurs doivent être opérés 'hors circuit', ce qui n'est pas possible sans une interruption totale de la barre d'alimentation. Ainsi, un investissement pour un disjoncteur de couplage de barre est nécessaire.

Système de barres d'alimentation doubles

1. Dans le système de barres d'alimentation doubles, deux barres d'alimentation identiques sont utilisées de telle sorte que tout alimentateur sortant ou entrant peut être pris sur l'une des barres.

2. En fait, chaque alimentateur est connecté aux deux barres en parallèle via un isolateur individuel, comme indiqué dans la figure.
   

En fermant l'un des isolateurs, on peut mettre l'alimentateur sur la barre associée. Les deux barres sont énergisées, et les alimentateurs totaux sont divisés en deux groupes, un groupe est alimenté par une barre et l'autre par l'autre barre. Mais n'importe quel alimentateur peut être transféré d'une barre à l'autre à tout moment. Il y a un disjoncteur de couplage de barre qui doit être maintenu fermé pendant l'opération de transfert de barre. Pour l'opération de transfert, on doit d'abord fermer le disjoncteur de couplage de barre, puis fermer l'isolateur associé à la barre vers laquelle l'alimentateur sera transféré, puis ouvrir l'isolateur associé à la barre à partir de laquelle l'alimentateur est transféré. Enfin, après cette opération de transfert, on doit ouvrir le disjoncteur de couplage de barre.

Avantages du système de barres d'alimentation doubles

L'agencement de barres d'alimentation doubles augmente la flexibilité du système.

Inconvénients du système de barres d'alimentation doubles

L'agencement ne permet pas la maintenance des disjoncteurs sans interruption.

Système de barres d'alimentation doubles avec disjoncteurs

Dans le système de barres d'alimentation doubles avec disjoncteurs, deux barres d'alimentation identiques sont utilisées de telle sorte que tout alimentateur sortant ou entrant peut être pris sur l'une des barres, similaire au système de barres d'alimentation doubles. La seule différence est que ici, chaque alimentateur est connecté aux deux barres en parallèle via un disjoncteur individuel au lieu d'un isolateur uniquement, comme indiqué dans la figure. En fermant l'un des disjoncteurs et ses isolateurs associés, on peut mettre l'alimentateur sur la barre respective. Les deux barres sont énergisées, et les alimentateurs totaux sont divisés en deux groupes, un groupe est alimenté par une barre et l'autre par l'autre barre, similaire au cas précédent. Mais n'importe quel alimentateur peut être transféré d'une barre à l'autre à tout moment. Il n'y a pas besoin de couplage de barre car l'opération est effectuée par des disjoncteurs au lieu d'isolateurs. Pour l'opération de transfert, on doit d'abord fermer les isolateurs, puis le disjoncteur associé à la barre vers laquelle l'alimentateur sera transféré, puis on ouvre le disjoncteur et ensuite les isolateurs associés à la barre à partir de laquelle l'alimentateur est transféré.

Système de barres d'alimentation avec un disjoncteur et demi

Ceci est une amélioration du schéma de double disjoncteur pour économiser sur le nombre de disjoncteurs. Pour chaque deux circuits, seulement un disjoncteur de réserve est fourni. La protection est cependant compliquée car elle doit associer le disjoncteur central avec l'alimentateur dont le propre disjoncteur est retiré pour maintenance. Pour les raisons données sous le schéma de double disjoncteur et en raison des coûts prohibitifs de l'équipement, même ce schéma n'est pas très populaire. Comme indiqué dans la figure, c'est un design simple, deux alimentateurs sont alimentés par deux barres différentes via leurs disjoncteurs associés, et ces deux alimentateurs sont couplés par un troisième disjoncteur appelé disjoncteur de liaison. Normalement, tous les trois disjoncteurs sont fermés, et l'énergie est alimentée dans les deux circuits par les deux barres qui sont opérées en parallèle. Le disjoncteur de liaison agit comme un couplage pour les deux circuits d'alimentateurs. Lors de la panne de n'importe quel disjoncteur d'alimentateur, l'énergie est alimentée par le disjoncteur du second alimentateur et le disjoncteur de liaison, donc chaque disjoncteur d'alimentateur doit être dimensionné pour alimenter les deux alimentateurs, couplés par le disjoncteur de liaison.

Avantages du système de barres d'alimentation avec un disjoncteur et demi

En cas de défaut sur l'une des barres, cette barre défectueuse sera immédiatement dégagée sans interrompre aucun alimentateur dans le système, car tous les alimentateurs continueront à être alimentés par l'autre barre saine.

Inconvénients du système